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1、浮力的应用学案 (第1课时)【学习目标】1.理解物体浮沉的条件.2.会判断物体的浮沉.【重点难点】浮沉条件的应用.【知识回顾】1.浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它_ _。这就是著名的阿基米德原理.用公式表示为F浮=_=_= 。2.当物体浸没在液体中时,它排开液体的体积等于_.即V排=V物3.当物体漂浮在液面上时,它排开液体的体积等于_.【自学指导】当把物体浸没在液体中时,物体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,如图1所示,是物体浸没在液体中时的受力情况.图2 图1图3当F浮_G物时,物体受到非平衡力的作用,物体上浮,会露出液面一部分体积,最终漂浮在液面上,如图2所示.漂浮时:F浮_
2、G物 当F浮_G物时,这两个力相互抵消,物体保持原来的静止状态,会悬浮在原来的位置,如图丙所示.悬浮时:F浮_G物 当F浮_G物时,物体受到非平衡力的作用,物体下沉,最终沉在底部,并受底部的支持力。沉到底部时:F浮_G物 另外，物体的重力G物可表示为:G物=物gV物,排开液体的重力G排可表示为G排=液gV排,又因F浮=G排,所以F浮=液gV排,当物体浸没在液体中时,V物=V排,所以: 当F浮G物时,即液gV排物gV物,可得出液_物时,物体上浮,最终漂浮在液面上. 当F浮=G物时,即液gV排=物gV物,可得出液_物时,物体悬浮在液体中. 当F浮G物时,即液gV排物gV物,可得出液_物时,物体下沉
3、,最终沉在底部. 总结以上可以归纳得出物体浮沉的条件是:浸没在液体中的物体,(1)若G物F浮或物F浮或物液,物体下沉,至沉底。【记】 【典型例题】例1.煮饺子时你会发现这样的现象:把包好的饺子放入锅中,饺子会沉到底部,但过一会饺子会全部浮到水面上来,请你利用浮力的知识解释这一现象. 例2.一个物体的质量是6kg,体积是0.01m3,若将它全部浸没入水中,放手后物体的将会怎样运动?最后处于什么状态?(用两种方法解答此题) 第2课时 【学习目标】1.了解轮船能够浮在液面的道理.2.理解排水量的概念.3.知道潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理. 【知识回顾】(1)当G物_F浮或物_液时,物体上浮.(2)当
4、G物_F浮或物_液时,物体悬浮.(3)当G物_F浮或物_液时,物体下沉. 【自学指导】阅读课本P5052的内容,并回答下列问题: 从浮力的角度看,轮船采用了_法增大浮力,从而使轮船漂浮在水面上.这种办法的好处是:比同体积的实心体重力_(填“大”或“小”),而且还可以使排开的水_,所以受到的浮力比同体积的实心体受到的浮力_(填“大”或“小”). 轮船的大小通常用_来表示.排水量就是轮船_时排开水的_.如果一艘轮船,它的排水量是1104t,在密度为1103kg/m3的河水中航行,根据物体漂浮的条件(F浮=G物),它满载时排开河水的体积是_m3,如果在密度为1.03103kg/m3的海水中,所排开的
5、海水的体积比河水的体积_(填“大”或“小”),如果从河流驶入大海,它将_一些(填“上浮”或“下沉”). 潜水艇两侧有_,向水舱中冲水时,潜水艇的重力逐渐_,当潜水艇的重力等于它排开的水重力(即浮力)时,潜水艇可以_在水中,当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力_,从而使重力_浮力,而上浮.所以潜水艇是通过改变_来实现上浮和下沉的. 氢气球里的气体密度_空气的密度,这样在它的重力小于它排开的同体积的空气的重力(即浮力),所以能浮在漂浮在空中.当气球里的气体体积减小时,它排开空气的体积减小,所受到的浮力减小,所以可以降到地面上.飞艇内冲入的也是密度较小的气体,也是通过改变自身的体积来改
6、变浮力,从而实现上升和降落. 【记黑体字内容】 【典型例题】 例1.潜水艇在海水里匀速上浮过程中(未露出水面),下面说法中正确的是( ) A 浮力变大,重力小于浮力 B 浮力不变,重力小于浮力 C 浮力不变,重力等于浮力 D 浮力和重力同时变小,但浮力和重力始终相等 例2.一艘轮船满载时排开水的质量是2107kg,船的自重是7107N,它最多能装多少千克的货物?当它满载时,它浸入水中的体积是多少立方米?.(g=10N/kg) 第3课时漂浮和悬浮条件的应用 【知识回顾】物体漂浮或悬浮在液体中时,它受到的浮力F浮、重力G物以及排开液体的重力G排之间的关系是:F浮_G排_G物. 【记】 【典型例题】
7、例1.质量是50g的物体漂浮在水面上,则它受到的重力是_N,它受到的浮力是_N. 例2.如图所示,甲、乙、丙三球静止在水中,它们受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙,则:丙乙甲 (1)若三球体积相等,则它们的浮力的大小关系是_.(2)若三球质量相等,则它们的浮力的大小关系是_.(3)三球的密度大小关系是_. 例3.把重5N,体积为610-4m3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是( ) A 物体漂浮,F浮=6N B 物体悬浮,F浮=5N C 物体漂浮,F浮=5N D 物体沉在水底,F浮=6N 例4.有一个形状不规则的金属块,在空气中用弹簧测力计称得重4N,把它全部浸入水中
8、称重为3.5N,求:(1)金属块受到的浮力;(2)这块金属块的体积;(3)这块金属块的密度. 例5.有一体积为103cm3的木块,质量是0.6kg,放入水中后漂浮在水面上,求木块受到的浮力和木块露出水面的体积.浮力的计算方法学案 【学习目标】1.熟悉四种常用的计算浮力的方法.2.会根据题意选择适当的方法计算浮力. 【计算浮力的方法】一、 浮力产生的原因，即压力差法：浸在液体中的物体受到的浮力等于物体受到液体对它向上、向下的压力差。即： F浮= F向上 F向下 【记】例1.边长为10cm的立方体,浸没在水中,物体上表面与液面平行,且液体表面到物体上表面的距离为5cm,求:物体受到的浮力. 二、称
9、重法:F浮=_,其中G是_,F是_. 例2.将一物体挂在弹簧测力计挂钩上,示数为70N,将物体浸没入水中时,测力计示数为68N,则物体在水中受到的浮力是多少?物体的体积是多少? 三、阿基米德原理法:F浮=_=_= 【记】 例3.边长为10cm的立方体木块,漂浮在水中,物体上表面与液面平行,且物体上表面到液体表面的距离为5cm,如图所示,求:物体受到的浮力. 四、悬浮或漂浮条件法:F浮=_或液gV排=_. 【记】 例4.一个物体质量是1kg,漂浮在水面上时,露出水面的体积是总体积的1/5,则物体受到的浮力是多少?物体的密度又是多少? 【练习】 1.弹簧测力计下吊着重力为15N的金属块,当金属块浸
10、没在水中时,弹簧测力计的示数为10N,则水对金属块的浮力是_N,金属块排开水的体积是_m3,金属块的体积是_m3 2.一个球重5N,体积是0.610-3m3,浸没在水中,则它所受到的浮力大小为_N,若它能自由运动,则它在水中将_(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”) 3.水面上的木块,它浸没在水中部分的体积为50cm3,它在水面上的部分是25cm3,求:(1)木块受到的浮力多大?(2)木块的质量是多少?(3)木块的密度多大? 4.铁的密度是7.9103kg/m3,水银的密度是13.6103kg/m3,把一边长为10cm的实心立方体铁块放入水中,则铁块在水中受到的浮力为多少,如果把此铁块放到水银中,
11、浮力又是多少? 1.潜水艇是靠改变_实现上浮和下沉的；轮船是采用_的办法，增大可以利用的_，使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。2.一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中，它受到的浮力是_N。（g=10N/kg）3.某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100g的物体放入盛满水的盆中,有90g水溢出,则（ ）A.物块会浮在水面上 B.物块会悬浮在水中C.物块会沉入盆底 D.不能据此判断出物块的沉浮4.将质量相同的木块和铝块、铜块放入水中，木块漂浮，铝块、铜块下沉，则它们受到的浮力（ ）A 铝块最大 B 木块最大 C 铜块最大 D 一样大5“库尔斯克号”潜艇的爆炸沉没，这是因为爆炸后（ ）A. 潜艇残骸不再受到浮力B. 潜艇残骸受到的浮力小于重力C. 潜艇残骸排开了更大体积的海水D. 海水的密度变小了6一艘潜艇的艇壳体积是6000m3，其内部水箱体积是2000m3当它在水下航行时，水箱正好灌满水，此时潜艇受到浮力是_N当潜艇排空水箱中水时，潜艇航行时受到浮力是_N，此时潜艇艇壳有_m3体积露出水面外(g=10N/kg)7.一艘轮船满载时排开水的质量是2107kg,船的自重是7107N,它最多能装多少千克的货物?当它满载时,它浸入水中的体积是多少立方米?.(g=10N/kg)
